[發明專利]聲發射塔吊安全檢測的工控機系統

在審

• 申請號: 201711481719.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108205016A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 王振興;王衛新;劉毅夫;許龍迪;彭景祥;張皞;孫磊;魏燕
• 申請（專利權）人: 北京城建北方建設有限責任公司
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 李澤中;高清峰

本發明公開了一種聲發射塔吊安全檢測的工控機系統。該聲發射塔吊安全檢測的工控機系統包括：數據采集存儲模塊，其用于選擇存儲路徑、選擇采集通道和設置采集參數；數據處理及分析模塊，其用于參數分析、信號去噪和特征信號提取；以及結果顯示及輸出模塊，其用于提供操作及交互界面。該聲發射塔吊安全檢測的工控機系統利用聲發射技術實現精密測量，實現早期損傷的預警，對損傷的擴展能夠監測，采樣率和轉換率均高，能夠實現高精度、高靈敏度測量。

技術領域

本發明涉及塔吊安全檢測領域，特別涉及一種聲發射塔吊安全檢測的工控機系統。

背景技術

塔吊是一種常用的起重設備，在使用中長期受多種載荷的作用，其承載焊接結構是容易發生損傷的部位，近年來已有很多關于塔吊安全事故的報道，因此塔吊的的安全性非常重要。塔吊檢測主要以停機定檢、監檢為主，檢查內容主要包括：安裝全過程的文件檢查、資料核對、現場檢查及人員檢查等。常規檢測耗時耗力，無法及時檢測到運行過程中所產生的損傷和擴展。同時，即使常規檢測合格后，依然存在運行中的損傷事故風險。

目前除了常規檢測手段，技術上追求能夠對塔吊進行實時檢測并實現預警，從而避免發生重大安全事故。以下介紹一種塔吊安全檢測系統的設計方案，但在工程實際中，仍然是常規手段的檢測為主。

常規手段的檢測的一種塔吊安全檢測系統的主要組成，電源系統、風速傳感器、形變測量模塊、溫濕度傳感器、傾角傳感器、電機模塊以及人機交互模塊。系統啟動后，風速傳感器、溫濕度傳感器、傾角傳感器將所測得的測量值，傳送至主控；經主控與風力預設值、塔身傾角預設值(相關國家標準規定：風力大于6級時停止工作，塔身傾斜度小于2/1000)等對比，若測量值小于預設值，系統工作；若該值大于預設值，系統報警。系統運行后，能夠不斷測量變形等測量值，測量值超出預設值即發出報警，從而實現安全監測目的。人機交互模塊實現實時顯示，方便駕駛員直觀監測運行過程。

此技術方案能夠實現對塔吊運行過程中的宏觀狀態，如：環境風速、變形量、傾斜量等實現監測，但這只是塔吊工作的最低安全保證。塔吊事故中存在很大比例的斷裂等嚴重事故，是承載結構及局部應力集中等引起的，這些易發事故的部位更值得關注，因為承載的原因，事故發生的非常快速且嚴重，常規檢測及以上方案的檢測不能發現隱含的損傷和損傷的擴展，進而不能實現更有效的早期預警。

現有塔吊安全檢測技術中，常規檢測技術含量低，不能發現隱含損傷及預警，只能做基本的安全檢查，確保塔吊的安裝、操作、維護等符合安全規定；上文介紹的一種安全檢測技術方案，利用多傳感器檢測塔吊的變形量等物理參數，對于塔吊這種大型起重設備，測量值易受多種因素干擾，且只能保證最低的安全條件，實際應用意義不大。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單合理的聲發射塔吊安全檢測的工控機系統，該聲發射塔吊安全檢測的工控機系統利用聲發射技術實現精密測量，實現早期損傷的預警，對損傷的擴展能夠監測，采樣率和轉換率均高，能夠實現高精度、高靈敏度測量。

為實現上述目的，本發明提供了一種聲發射塔吊安全檢測的工控機系統，該聲發射塔吊安全檢測的工控機系統包括：數據采集存儲模塊，其用于選擇存儲路徑、選擇采集通道和設置采集參數；數據處理及分析模塊，其用于參數分析、信號去噪和特征信號提取；以及結果顯示及輸出模塊，其用于提供操作及交互界面。

優選地，上述技術方案中，數據采集存儲模塊具有連續采集模式和觸發采集模式。

優選地，上述技術方案中，數據處理及分析模塊的參數分析包括：對波形進行RMS值、最高單頻、最高單頻幅值、峰值個數進行參數歷經分析，以及對存儲的信號進行某通道的波形提取，并進行STFT時頻分析。